استطاع العلماء من خلال مراقبة الثقوب السوداء والبيئة المحيطة بها باستخدام التلسكوبات، التعرف على أنواع مختلفة من هذه الظواهر الفلكية. يُعرّف الثقب الأسود، الذي يُعتبر نتاجًا لتفكك النجوم المحتضرة، بأنه جسم كوني يشكل خطرًا كبيرًا، حيث يتمتع بقوة جاذبية هائلة تجعل الأشياء تُسحب إليها.
يمتاز الثقب الأسود بشكله الذي يشبه المكنسة العملاقة، ويمتلك جاذبية قوية لدرجة أنه يقوم بسحب الضوء تجاهه، مما يجعله موضوعًا يستدعي الرصد المستمر من قبل العلماء.
أنواع الثقوب السوداء
تتشكل هذه الظواهر الكونية الضخمة نتيجة احتضار النجوم العملاقة، وتنقسم الثقوب السوداء إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
-
الثقوب النجمية: تتكون حينما ينتهي عمر نجم عملاق، حيث تتجاوز كتلته ثلاثة أضعاف كتلة الشمس.
- تبدأ عملية الاحتضار حين انهيار النجم، مما يؤدي إلى ضغطه على نفسه حتى يتشكل الثقب النجمي.
- يقدر عدد هذه الثقوب داخل مجرتنا – درب التبانة – بأكثر من 100 مليون.
-
الثقوب الفائقة: لا تزال الآلية الدقيقة لتشكلها مجهولة، ولكن هناك عدة فرضيات مقترحة.
- أفضل هذه الفرضيات تشير إلى أن الثقوب الفائقة تتكون من اندماج العديد من الثقوب النجمية، أو نتيجة انهيار عدة نجوم في مكان واحد.
- تفسير آخر يوضح أنه يمكن أن نتيجة لتجمع كتل ضخمة تسحب كميات كبيرة من الغبار الناتج عن النجوم المهارة.
- أما التفسير الأخير فيشير إلى تجمعات هائلة من المادة المظلمة التي قد تؤدي إلى تكوين الثقوب الفائقة.
- الثقوب المتوسطة: هي نوع جديد تم اكتشافه مؤخرًا، يمتاز بكتلته المتوسطة، ويتشكل نتيجة تفاعلات ناتجة عن تصادم بين النجوم في عنقود ضغط.
- تصادم النجوم يؤدي إلى انهيارها وتكوين ثقب أسود نتيجة لهذا التفاعل.
خصائص الثقوب السوداء
تختلف خصائص الثقوب السوداء التي تم اكتشافها، وإليكم أهم سمات كل نوع كما يشير إليها علماء الفلك:
- خصائص الثقوب النجمية: تمتاز بحجمها الصغير لكنها تتمتع بجاذبية قوية تسحب الغازات والغبار من المجرة المحيطة بها.
- تزداد كتلتها عندما تجمع المزيد من المواد، وعلى الرغم من حجمها الصغير، فإن كتلتها قد تصل إلى 24 ضعف كتلة الشمس.
- إصدار الأشعة السينية أثناء عملية سحب الغازات والغبار هو ما ساعد العلماء في اكتشاف الثقوب النجمية.
- خصائص الثقوب الفائقة: تتطابق أبعاد هذه الثقوب بقطر نجم الشمس ولكن بحجم أكبر بكثير.
- تستمر في النمو بفضل جاذبيتها العالية التي تجذب المزيد من المواد.
- تتراوح كتلتها بين ملايين إلى بلايين أضعاف كتلة الشمس، وتوجد عادة في مراكز المجرات.
- خصائص الثقوب المتوسطة: توجد في المجرة القزمة، التي تتمتع بحجم صغير نسبيًا.
- تتراوح كتلتها بين 36,000 إلى 316,000 ضعف كتلة الشمس، ويؤدي تجمعها في مكان واحد إلى تكوين ثقب أسود كبير.
هل يمكن أن تتحول الشمس إلى ثقب أسود؟
انطلق العلماء في دراسة إمكانية تحول الشمس إلى ثقب أسود، وأظهرت النتائج ما يلي:
- تؤكد بعض الدراسات أن تحول الشمس إلى ثقب أسود سينجم عنه ظلام دامس على الأرض، وتجمد جميع الكائنات الحية.
- لكن علميًا، ووفقًا لكتلة الشمس، فهي لن تتحول أبدًا إلى ثقب أسود، لأنها تحمل كتلة غير كافية لمثل هذا التحول.
- عند اقتراب عمرها من نهايتها، ستفقد الشمس طبقاتها الخارجية، التي ستتحول إلى غازات مشعة تُعرف بالسديم الكوكبي.
- وبذلك، سيتشكل نجم أبيض قزم دون أن تتحول إلى ثقب أسود.
لماذا تعتبر الثقوب السوداء مقلقة للعلماء؟
تساءل العلماء عما إذا كانت الأرض قد تتعرض للسحب بفعل جاذبية الثقوب السوداء، وفيما يلي أهم الاستنتاجات العلمية:
- تخضع جميع الثقوب السوداء المكتشفة حتى الآن لقوانين الجاذبية التي وضعها نيوتن.
- تشير هذه القوانين إلى أن هناك قوة جاذبية تتحكم في حركة الأجسام الكونية استنادًا إلى كتلها.
- لن تتمكن الثقوب السوداء من التنقل بحرية في الفضاء، ولن تستطيع سحب كواكب تعيق حركتها، بما فيها كوكب الأرض.
- وصف العلماء أن قدرة الثقب على سحب كوكب تعتمد على قربه من النظام الشمسي، لكنه لن يصل إلى هذه المسافة.
- على فرضية أن الشمس استبدلت بثقب أسود، فإن ذلك الثقب سيستمر في دعم كوكب الأرض في موقعه الحالي.
رأي العالم ستيفن هوكينج حول الثقوب السوداء
أثار موضوع الثقوب السوداء اهتمام العديد من العلماء، مما دفعهم لدراستها وتأثيراتها. إليكم ما قاله ستيفن هوكينج، الفيزيائي الشهير:
- يعتقد هوكينج أن الثقوب السوداء ستختفي تدريجيًا على مدار فترة زمنية قصيرة ولا داعي للقلق بشأن تأثيرها على الأرض.
- قدم حججًا علمية تدعم فرضيته بأن هذه الثقوب ستتقلص في الحجم إلى أن تتلاشى تمامًا.